利用玻尔兹曼发生器估算溶剂自由能
统计力学
2026-04-02 v2 机器学习
计算物理
摘要
溶剂自由能的精确计算仍是分子模拟中的核心挑战，通常需要大量抽样和大量化学中间体以确保溶质在气相和溶液态之间的相空间分布之间存在充分的重叠。本文引入了基于归一化流的计算框架，直接将不同尺寸溶质的溶剂构型进行映射，并比较其准确性和效率与传统自由能估计方法。对于 Lennard-Jones 溶剂，我们展示该方法在估算具有挑战性的自由能差（如溶质生长或增加溶质-溶质间距）时具有可接受的精度，这类问题通常需要多个中间仿真步骤。径向分布函数分析表明，该流生成物理上有意义的溶剂重排，显著增强了配置空间中各状态之间的构型重叠。这些结果表明，基于流的模型是传统自由能估计方法的有前景的替代方案。
引用
@article{arxiv.2512.18147,
title = {Estimating Solvation Free Energies with Boltzmann Generators},
author = {Maximilian Schebek and Nikolas M. Froböse and Bettina G. Keller and Jutta Rogal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.18147},
year = {2026}
}